（计算机应用技术专业论文）电网微气象实时监测系统的研究与开发.pdf

华北电力大学硕十学位论文 摘要 微气象环境对电力系统的影响，主要体现在因地形因素而在局部小区域如峡 谷、山口产生如飓风、冻雨等特殊气象现象对输电线路造成的损坏。微气象环境因 为其区域狭小，气象部门不能对这些微气象点的气候情况及时监测和播报。而微气 象信息对电网安全运行具有重要作用。所以微气象实时监测系统是复杂地形条件下 线路安全监测的重要内容。长期以来，微气象监测作为电网监测的一个辅助系统独 立使用，而且由于信息显示方式过于简单，使信息重要性不能显现。将线路微气象 监测与地理信息系统结合起来，并与电网调度实时信息进行关联，从而为实时监控 电网运行提供更加全面的信息。本文针对微气象实时监测系统的应用需求，研究开 发了一套基于j 2 e e 技术的w 曲应用系统。在系统研发过程中，对a j a x 技术，j 2 e e 架构及电子地图技术做了深入的研究。 关键词：微气象监测，电子地图，a j a x ，j 2 e e a b s t r a c t t h ei n f l u e n c eo ft h em i c r o m e t e o r o l o g i c a le n v i r o n m e n tt oe l e c t r i c a lp o w e rs y s t e m m a i n l ym a n i r e s t si nt h a tt h es p e c i a lm e t e o r o l o g i c a lp h e n o m e n o n ，s u c ha sh u r r i c a n e s ，f r e e z i n g r a i n ，w h i c hi sp r o d u c e db e c a u s eo ft h et o p o g r a p h i cf a c t o ri nt h ep a r t i a ls m a l lr e g i o nl i k e c a n y o n ，t h em o u n t a i np a s sd a m a g e s t h et r a n s m i s s i o nl i r i e b e c a u s eo ft h e m i c r o m e t e o r o l o g i i c a le n v i r o n m e n t ss m a l lr e g i o n a l ，m e t e o r o l o g i c a ld e p a r t m e n t sc a nn o t m o n i t o ra n d r e p o r tp r o m p t l ym i c r o m e t e o r o l o g yp o i n t s w e a t h e rc o n d i t i o n t h e m i c r o m e t e o r o l o g i c a li n f o r m a t i o np l a y sa ni m p o r t a n tr o l eo np o w e r 鲥ds e c u r i t y t h e r e f o r e ， t h em i c r o m e t e o r o l o g yr e a l t i m em o n i t o rs y s t e mi st h ei m p o r t a n tc o n t e n to ft h el i n es a f e m o n i t o ru n d e rt h ec o m p l e xt o p o g r a p h i c a lc o n d i t i o n f o ral o n gt i m e ，m i c r o - m e t e o r o l o g i c a l m o n i t o r i n gu s e si n d e p e n d e n t l ya sa na u x i l i a r ys y s t e mo fp o w e rg r i dm o n i t o r i n g ，h o w e v e r , b e c a u s et h ei n f o r m a t i o n sd i s p l a yi st o os i m p l e s ot h ei m p o r t a n c eo fi n f o r m a t i o nc a nn o tb e s h o w n u n i f y i n gt h el i n em i c r o - m e t e o r o l o g ym o n i t o ra n dt h eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ， a n dc o n n e c t i n gw i t ht h ep o w e rg r i dd i s p a t c hr e a l t i m ei n f o r m a t i o n ，w h i c hs u p p l i e sm o r e c o m p r e h e n s i v ei n f o r m a t i o nf o rt h ep o w e rg r i dr e a l t i m em o n i t o r i n g t h i sp a p e rr e s e a r c h e s a n d d e v e l o p s 腑b a p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do nj 2 e et e c h n o l o g ya g a i n s t t h e m i c r o m e t e o r o l o g yr e a l t i m em o n i t o rs y s t e m sa p p l i c a t i o nd e m a n d s a n di tr e s e a r c h e sd e e p l y t h ea j a xt e c h n o l o g y , t h ej 2 e ec o n s t r u c t i o na n dt h ee l e c t r o n i cm a pt e c h n o l o g yd u r i n gt h e s y s t e m sr e s e a r c h i n ga n dd e v e l o p i n g deng c h u n y u ( c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db vp r o f l iw b i k e yw o r d s ：m i c r o - m e t e o r o l o g ym o n i t o r , e l e c t r o n i cm a p ，a j a x , j 2 e e 华北电力大学硕十学位论文 摘要 微气象环境对电力系统的影响，主要体现在因地形因素而在局部小区域如峡 谷、山口产生如飓风、冻雨等特殊气象现象对输电线路造成的损坏。微气象环境因 为其区域狭小，气象部门不能对这些微气象点的气候情况及时监测和播报。而微气 象信息对电网安全运行具有重要作用。所以微气象实时监测系统是复杂地形条件下 线路安全监测的重要内容。长期以来，微气象监测作为电网监测的一个辅助系统独 立使用，而且由于信息显示方式过于简单，使信息重要性不能显现。将线路微气象 监测与地理信息系统结合起来，并与电网调度实时信息进行关联，从而为实时监控 电网运行提供更加全面的信息。本文针对微气象实时监测系统的应用需求，研究开 发了一套基于j 2 e e 技术的w 曲应用系统。在系统研发过程中，对a j a x 技术，j 2 e e 架构及电子地图技术做了深入的研究。 关键词：微气象监测，电子地图，a j a x ，j 2 e e a b s t r a c t t h ei n f l u e n c eo ft h em i c r o m e t e o r o l o g i c a le n v i r o n m e n tt oe l e c t r i c a lp o w e rs y s t e m m a i n l ym a n i r e s t si nt h a tt h es p e c i a lm e t e o r o l o g i c a lp h e n o m e n o n ，s u c ha sh u r r i c a n e s ，f r e e z i n g r a i n ，w h i c hi sp r o d u c e db e c a u s eo ft h et o p o g r a p h i cf a c t o ri nt h ep a r t i a ls m a l lr e g i o nl i k e c a n y o n ，t h em o u n t a i np a s sd a m a g e s t h et r a n s m i s s i o nl i r i e b e c a u s eo ft h e m i c r o m e t e o r o l o g i i c a le n v i r o n m e n t ss m a l lr e g i o n a l ，m e t e o r o l o g i c a ld e p a r t m e n t sc a nn o t m o n i t o ra n d r e p o r tp r o m p t l ym i c r o m e t e o r o l o g yp o i n t s w e a t h e rc o n d i t i o n t h e m i c r o m e t e o r o l o g i c a li n f o r m a t i o np l a y sa ni m p o r t a n tr o l eo np o w e r 鲥ds e c u r i t y t h e r e f o r e ， t h em i c r o m e t e o r o l o g yr e a l t i m em o n i t o rs y s t e mi st h ei m p o r t a n tc o n t e n to ft h el i n es a f e m o n i t o ru n d e rt h ec o m p l e xt o p o g r a p h i c a lc o n d i t i o n f o ral o n gt i m e ，m i c r o - m e t e o r o l o g i c a l m o n i t o r i n gu s e si n d e p e n d e n t l ya sa na u x i l i a r ys y s t e mo fp o w e rg r i dm o n i t o r i n g ，h o w e v e r , b e c a u s et h ei n f o r m a t i o n sd i s p l a yi st o os i m p l e s ot h ei m p o r t a n c eo fi n f o r m a t i o nc a nn o tb e s h o w n u n i f y i n gt h el i n em i c r o - m e t e o r o l o g ym o n i t o ra n dt h eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ， a n dc o n n e c t i n gw i t ht h ep o w e rg r i dd i s p a t c hr e a l t i m ei n f o r m a t i o n ，w h i c hs u p p l i e sm o r e c o m p r e h e n s i v ei n f o r m a t i o nf o rt h ep o w e rg r i dr e a l t i m em o n i t o r i n g t h i sp a p e rr e s e a r c h e s a n d d e v e l o p s 腑b a p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do nj 2 e et e c h n o l o g ya g a i n s t t h e m i c r o m e t e o r o l o g yr e a l t i m em o n i t o rs y s t e m sa p p l i c a t i o nd e m a n d s a n di tr e s e a r c h e sd e e p l y t h ea j a xt e c h n o l o g y , t h ej 2 e ec o n s t r u c t i o na n dt h ee l e c t r o n i cm a pt e c h n o l o g yd u r i n gt h e s y s t e m sr e s e a r c h i n ga n dd e v e l o p i n g d e n gc h u n y u ( c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db vp r o f l iw b i k e yw o r d s ：m i c r o - m e t e o r o l o g ym o n i t o r , e l e c t r o n i cm a p ，a j a x , j 2 e e p 士：l明明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文电网微气象实时监测系统的研究与开 发，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得 的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 日期：丝翌墅兰：! f 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播 学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 华北电力大学硕十学位论文 第一章绪论 1 1 论文的研究背景和意义 近年来，在输电线路设计及运行中，由于对微气象的认识不足，调查研究及掌 握资料不够，在峡谷、山口、风水岭等特殊地形地段，由于较为频繁的发生大风、 覆冰等恶劣的气候现象，导致部分3 5 - 2 2 0 k v 输电线路出现倒杆、断线等事故； 5 0 0 ( 3 3 0 ) k v 超高压输电线路也在局部地形特殊地段发生了几起由于大风和覆冰引 起的倒塌事故。线路设计时搜集得到的沿线气象台( 站) 的气象资料，很难反映沿线 风口、高山等局部特殊地段的气象情况。因此，电力设计部门要与当地气象部门协 作，对输电线路经过的微气象点进行深入的考察研究工作，必要时建立气象观测哨、 观测点以积累资料，为新建线路设计和运行线路改造提供可靠的气象依据。 随着输电线路电压等级的提高，电网安全运行对社会影响程度的加大，因此对 线路设计标准的需要进一步提高。要求输电线路设计资料更准确、更全面、更能反 应现场实际情况。 所以，需要开发一套实时监测系统来关注输电线路所处的微气象环境信息。系 统能够及时准确的再现监测点的真实微气象环境，再配以科学的数据分析方法和气 象信息展示手段，达到全局掌握输电线路气象信息，实时监测预警及气象历史资料 积累几个目的。 本文从生产实践中出发，为线路设计人员和气象科学工作者提出了一个新的课 题。为电力行业的安全生产做更加深入细致的研究，为国民经济的现代化建设做出 更大的贡献。 。 1 2 微气象相关知识介绍 微气象【1 j 是指由于下垫面的某些构造特征所引起的近地面大气层中和上层土壤 中的小范围气候特点，这种小范围的气候特点一般表现在个别气象的数值上，有时 表现在个别天气现象( 如风、雾、霜、雨凇等) 上。但是这种要素的改变不至于使大 尺度过程( 平流、锋面) 所决定的天气气候特征发生较大变化。本文所选用的微气象 的概念，是指一条几十千米到几百千米长的输电线路中的某小段甚至单指一两 基杆塔的狭小范围。在近地面的大气层中，在系统性天气形势影响下，因受地形等 因素的影响，使得该地点某些气候因子特别增强，超过该地区设计的冰、风条件限 制，从而可能危及输电线路安全运行的地点这样的地点称为微气象点。 ； 华北电力大学硕十学位论文 1 3 微气象环境对电力行业的影响 随着国民经济快速发展，供电网络发展迅速，网架结构日趋合理，主网结构得 到加强，稳定水平日益提高。但根据全国联网、电力负荷快速增长的实际情况，仍 要重视和解决电网稳定、供电可靠性、供电能力和电网抵御自然灾害能力的问题， 不断提高电网安全稳定运行水平。随着用电负荷增长，一些线路受到输送容量的制 约，远远不能满足电网实际的需要。在电力系统实际运行中，输电线路的运行环境 直接影响了输电线路的负载能力，温度、湿度、风速、风向是其中主要因素之一。 输电线路的热稳定限额度随环境温度的变化而变化，而温度又随地理环境的不 同，有着较大的差异，不同的地形、地貌和气候，决定了气温的不同。1 月份为全 年最冷月，南北温差最大，7 月份又是全年最热的月份，南北温差最小，年极端最 高气温在3 6 - - - 4 0 之间。温度的差异，决定了同型号的导线对应着不同的热稳定限 额。因此，在确保系统稳定、设备安全的前提下，对线路运行环境进行实时监测和 分析，及时对输电线路的热稳定限额进行调整，可最大限度地提高输电线路的负载 能力，减少输电设备的投资，对满足社会经济快速增长有着积极的作用。目前，各 运营中的电网绝大多数是按全年环境温度单一值、各地区统一标准进行的计算。在 调度运行部门，线路热稳定是根据线路型号、基准单一温度规定的，基本上与线路 实际运行温度没有挂钩，造成线路输送能力的浪费，特别是在用电紧张的状况下更 为突出。如某省电网2 2 0 k v 线路断面热稳定极限按环境温度3 5 取值，不考虑温 差区域的划分和气温的变化，制约了系统最大限度地发挥输电线路的负载能力。 受大气环流及其它气象因素影响，风力对输电线路的杆塔与输电线路导线的影 响越来越大，准确选择线路的设计参数。适当提高线路最大设计风速的标准，可提 高线路的可靠性。但是随着设计风速的提高，塔头尺寸、杆塔及基础等都要加强和 加大，势必增加线路的本体投资。据测算，单回2 2 0 k v 线路，若将最大设计风速由 2 5m s 提高为2 8m s ，线路的本体投资约增加1 0 。要正确选择架空线路的最大设 计风速，一般应依据气象站资料、大风调查和已建线路运行情况等因素综合分析确 定。为避免投资增加过多，对较长的架空线路，可有针对性地适当提高空旷、河套 及历史上经常出现大风的部分地段的设计风速标准，做好输电线路防风偏放电措 施。对在运行的线路耐张杆塔( 干字型) 中引流线进行认真的检查，对引流线长度超 标的应进行处理，长度控制在以悬垂绝缘子串稍有偏斜为宜。对在运行的直线杆塔， 若由于调爬增加了悬垂串的长度，要对串长进行认真核算，校验其风偏角度。对摇 摆角度超标的，应及时进行处理，一般情况下可采取加装绝缘子串配重的措施。位 于微地型、微气象条件的在运线路杆塔如河道、山口、风带区等，应重点治理：防 导线舞动，舞动故障大多在导线长度超标并伴有恶劣气候和地形时发生，对导线松 弛度超标并位于恶劣地形的线段可采用加装“防舞器”、“失谐摆”、“阻尼线”等措施； 一 2 华北电力大学硕士学位论文 防大风倒杆塔，避免大风雷雨中的倒杆事故，应进一步做好巡线工作，及时补加丢 失的防风拉线及塔材，以保证杆塔本体完好j 1 4 国内外研究动态 对电网输电线路的微气象监测，在国内早期阶段仅仅局限为一台前置机只能测 量单一的微气象信息，并且，无法实时的将所测量到的数据反映给输电线路的管理 人员，只能通过定期的将数据从前置机内导出的方式来获取数据，这样数据的时效 性就得不到体现，如果输电线路因气象原因而出现故障，线路维护人员就不能及时 的获取第一手资料来对故障地点进行定位，因而延长了故障恢复的时间。 新一代的微气象监测装置很好的解决了上述的问题。 首先是将多个传感器整合到了一台设备之中，其中包括温度，湿度，风向，风 速，杆塔倾斜度五种传感器。使得一台监测装置可以同时监测5 项微气象数据，可 以是线路维护人员从更多的角度来了解输电线路的运行情况。 其次是新一代的微气象监测装置解决了监测数据的传输问题，它采用了先进的 西门子t c 3 5 i 芯片，通过g s m 网络，将监测数据通过短信的方式从监测现场传回中 央服务器内。一条短信就可以包含五项传感器的全部监测数据，并且可根据用户要 求设定短信发送频率。以达到能够实时了解到输电线路所处地带微气象情况的目 的。再由服务程序对短信数据进行解析、加工、整理，最后存入数据库内，为后期 的分析，展示，做好准备。 在数据展示方面，过去往往是采用报表的方式，将采集到的数据按照时间戳进 行一一罗列，很难直观的反映出这一测点所监测数据的变化情况。 在即将开发的新系统中，采用多种手段来展示采集到的微气象信息，如通过电 子地图功能来监测输电线路的全局信息，再通过分析程序对将测到的数据进行深度 挖掘，整理出任意历史时间段的最大值，最小值及平均值等统计信息，还可以通过 图形和曲线的方式为用户直观的描述出各个监测点的具体信息，最后，再根据用户 的需要，自动生成相应的报表，为今后汇报工作，提供良好的媒介。 。 电子地图技术，目前在国内外有两种实现方式，第一种方式是基于地理信息系 统( g i s ) 的电子地图，其优点在于使用的矢量图来存储地理信息，山川河流等， 内容十分详尽，可以按照用户的需求，按任意比例显示，但是由于描述内容过于详 尽，所以导致存储地图的数据量巨大，并且，图形的绘制也需要经历长周期的精密 测量，或通过专业的航拍图加工而成，在成本和开发周期上来讲都是十分巨大的。 第二种方式是将地图上将要显示的内容以静态图片的方式存储在数据库中。按 照地图不同的显示等级要求，绘制出大小不同，显示内容详细程度也不同的一组图 片，然后将这些图片进行切割和编码，存放在数据库中。当用户点击放大或缩小按 3 华北电力大学硕+ 学位论文 钮时，系统是按照为用户设定好的等级来调用相应等级的图片，以实现分级放大或 缩小的功能。这种方式开发的优点在于可以根据用户要求定义地图显示等级，根据 不同等级分类绘制将要显示的地图，可以控制地图显示信息的细化程度；避免因地 图显示内容过于详细，无用信息过多而产生大量冗余信息。再由就是此方式具有开 发周期短，成本低，用于存储地图的数据量小，系统开销小，响应速度快，适合应 用于b s 结构的监测系统中等优势。 1 5 论文采用技术路线及主要技术介绍 本系统采用b s 模式的三层j 2 e e 架构，并运用a j a x 技术来完成实时数据展示 模块的工作。在气象数据的展示工作上，使用了先进的j f r e e c h a r t 制图工具，通过 j f r e e c h a r t 提供的混和图，温度计图，刻度图等多种商用图形，更加生动、直观的 展示了系统分析成果，丰富了系统功能。下面分别对j 2 e e 架构，a j a x 技术及 j f r e e c h a r t 制图工具，做以详细介绍。 1 5 1j 2 e e 架构平台介绍 一j 2 e e 介绍 j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 体系结构是美国s u n 公司在1 9 9 9 年底 推出的一种使用j a v a 技术开发企业级应用的解决方案。它规定了基于组件的多层企 业应用系统开发平台。这些组件包括了应用客户组件、e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 组 件、j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 、j a v as e r v l e t 及a p p l e t 等，可以在一个或多个服务器上 安装。s u n 推出j 2 e e 的目的是为了克服传统c s 模式的弊病，迎合b s 架构的潮流， 为应用j a v a 技术开发服务器端应用提供一个平台独立的、可移植的、多用户的、安 全的和基于标准的企业级平台，从而简化企业应用的开发、管理和部署。因此j 2 e e 己成为目前业界最流行的企业级应用开发平台之一l z j 。 j 2 e e 是一个标准，而不是一个现成的产品，它采用分层结构，层与层之间相互 独立，每个层面提供特定服务。在分层结构中，任何一层只要其提供的接口不变， 实现时发生变化，对其他层没有任何影响或影响很小。分层后不仅使各层功能变得 简单且容易实现，而且具有更好的可维护性和扩展性，它给开发人员提供了一种标 准的、开放的工作平台。在这个体系结构中，应用开发者的注意力可以集中在封装 商业逻辑和商业规则上，一切与基础结构服务相关的问题以及底层分配问题，都由 应用程序容器服务器来处理。甚至，从属于事务、持久化、安全等方面的应用组件 的运行时属性，都可以使用高度灵活的声明方法在部署环境中定制( 一般采用x m l ) 。 j 2 e e 体系结构一般是由客户层、w e b 层、业务逻辑层和数据层构成的多层系统， 4 华北电力大学硕十学位论文 其中客户层和w e b 层又称为表现层【3 i 。如图1 1 所示。 表示层 业务逻辑层数据层 图1 1 系统架构图 ( 1 ) 表现层 主要采用了j s p ，s e r v l e t ，j a v a b c a n 技术，客户端通过浏览器来访问。 ( 2 ) 业务逻辑层 主要负责对业务逻辑进行处理，业务逻辑组件通常实现为运行在e j b 容器里的 e j b 组件。e j b 组件从客户程序处接收数据，对数据进行处理，再将数据发送到数 据层存储。同时e j b 组件也可以从数据层获取数据，井将数据处理后返回客户端程 序。 ( 3 ) 数据层 主要是指数据库系统。数据库系统里记录了系统所需要的所有数据。由于数据 库系统本身的多样性，j 2 e e 为了使逻辑层组件能访问各种数据库系统，它提供了 j d b c 接口。 使用j 2 e e 架构，用户在浏览器上通过h t t p 协议发送查询请求，w e b 服务器 通过处理用户请求调用e j b 组件，e j b 组件则根据需要来存取数据库。j 2 e e 架构中 的核心是j s p ，s c r v l c t ，j d b c ，f _ j b 技术。 二j 2 e e 架构特点 j 2 e e 架构采用组件的思想，将商务逻辑从客户端、服务器端中独立出来，更适 应于日益复杂化和日益变化的商务逻辑的需要，从而带来了开发、维护和使用时的 便利。j 2 e e 架构在开发中得到广泛的应用，主要有以下几方面的原因【4 j ： ( 1 ) 免费、开源、有丰富的文档和稳定的开发背景。 ( 2 ) 便于实现系统的大规模开发和管理，由于层次之间松散耦合，在开发过程 中，层与层之间的工作几乎是完全独立的，而不同的业务逻辑基于模块进行开发， 所以便于团队开发。 ( 3 ) 有利于系统业务的重用和改动，表示层和业务逻辑分离，所以不至于擘牵 一发而动全身 ，这样也便于业务逻辑的重用。 5 华北电力人学硕士学位论文 ( 4 ) 服务器端商务逻辑易于移植，除了j a v a 语言固有的可移植特点之外，e j b 体系结构还在b e a n 和支持该b e a n 的容器之间提供了一套标准化的应用程序编程接 口，这使开发人员能够将b e a n 从一种操作环境移植到另一种操作环境，而无须重新 编写其源代码。 三e j b 组件技术 ( 1 ) e j b 类型 e j b 组件是j 2 e e 平台的核心技术，是构筑企业软件的关键。e j b 规范定义了如 下3 种e j b 组件类型： 会话b e a n ：用于建模业务过程。类似于语言中的动词，即为完成某些任务 而存在。 实体b e a n ：用于建模业务数据。类似于语言中的名词，即它们是数据对象。 也就是说，实体b e a n 是用于缓存数据库信息的j a v a 对象。 消息驱动b e a n ( m e s s a g e d r i v e nb e a nm d b ) ：m d b 类似于会话b e a n ，因为 它们都是为完成某些任务而存在的。它们的区别在于，客户仅仅是隐式地发送消息 而调用m d b 的，即m d b 不存在直接客户。 ( 2 ) e j b 的组成部分 e j b 组件不是单一的文件，而是由许多协作者一起构成了企业b e a n 引。 企业b e a n 的b e a n 类：企业b e a n 的业务逻辑需要在b e a n 类中实现。它只 是遵循e j b 规范定义的简单j a v a 类，如需要实现特定的接口及遵循特定的规则。 e j b 对象：企业b e a n 本身并不是完整的远程对象。当客户需要使用企业 b e a n 类的某些实例时，它并不是直接调用b e a n 类的方法，e j b 容器将拦截客户调 用，然后委派给企业b e a n 实例。 。 远程接口：它含有企业b e a n 类暴露的业务方法签名，是一j a v a 接口。r e m o t e 接口是基于i n t e r n e to r b 间协议的j a v a 远程方法调用的一部分。任何实现了r e m o t e 接口的对象都是远程对象，即能够从其他j v m 中访问到它。 h o m e 接口：作为e j b 对象工厂出现，它是j a v a 接口。 本地接口：远程接口的高性能版本，如果客户调用的企业b e a n 组件与客户 同处于一样的j v m 中，则可以使用本地接口。 部署描述符：x m l 文件，用于指定企业b e a n 组件的中间件服务需求。 供应商特定文件：获得特定容器提供的功能。 e j b j a r 文件：含有上述所有内容，它是以z i p 文件的形式存在的，作为可 部署单元，能够部署到应用服务器中。 6 华北电力大学硕士学位论文 1 5 2a j a x 技术介绍 一a j a x 的定义 a j a x 是w e b 2 0 的核心之一。a j a x 是a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l 的缩写。 它并不是一门新的语言或技术，它实际上是几项技术按一定的方式组合在一起，在 共同的协作中发挥各自的作用，它包括： 使用x h t m l 和c s s 标准化呈现； 使用d o m 实现动态显示和交互； 使用x m l 和x s l t 进行数据交换与处理； 使用x m l h t t p r e q u e s t 进行异步数据读取； 最后用j a v a s c r i p t 绑定和处理所有数据。 a i a x 的工作原理相当于在用户和服务器之间加了一个中间层，使用户操作与服 务器响应异步化。这样把以前的一些服务器负担的工作转嫁到客户端，利于客户端 闲置的处理能力来处理，减轻服务器和带宽的负担，从而达到节约i s p 的空间及带 宽租用成本的目的。 这个名字代表了a s y n c h r o n o u s ( 异步) + j a v a s c r i p t + x m l h t t p r e q u e s t ，并且意 味着你可以在基于浏览器的j a v a s c r i p t 和服务器之间建立套接字通讯。其实a j a x 并 不是一种新技术，而是已经成功地用于现代浏览器中的若干成功技术的可能性组 合。所有的a i a x 应用程序实现了一种“丰富的”u 卜这是通过j a v a s c r i p t 操作h t m l 文档对象模型并且经由x m l h t t p r e q u e s t 实现的精确定位的数据检索来实现的。 简而言之，a i a x 只是一种使用户有更好的用户体验的技术，每个人都在把客户 端技术添加到w e b 应用程序上。 二实现a j a x 的相关技术 ( 1 ) x m l h t t p r e q u e s t 对象 x m l h t t p r e q u e s t 是x m l h t t p 组件的对象，通过这个对象，a j a x 可以像桌面 应用程序一样只同服务器进行数据层面的交换，而不用每次都刷新界面，也不用每 都将数据处理的工作都交给服务器来做；这样既减轻了服务器负担又加快了响应速 度、缩短了用户的等待时间。 i e 5 0 开始，开发人员可以在w e b 页面内部使用x m l h t t pa c t i v e x 组件扩展自 身的功能，不用从当前的w e b 页面导航就可以直接传输数据到服务器或者从服务器 接收数据。m o z i l l a l 0 以及n e t s c a p e 7 则是创建继承x m l 的代理类x m l h t t p r e q u e s t ； 对于大多数情况，x m l h t t p r e q u e s t 对象和x m l h t t p 组件很相似，方法和属性类 似，只是部分属性不同1 6 j 。 7 华北电力人学硕十学位论文 ( 2 ) j a v a s c r i p t j a v a s c r i p t 是一种基于对象( o b j e c t ) 和事件驱动( e v e n td r i v e n ) 并具有安全性能的 脚本语言。使用它的目的是与h t m l 超文本标记语言、j a v a 脚本语言( j a v a 小程序) 一起实现在一个w e b 页面中链接多个对象，与w e b 客户交互作用。从而可以开发 客户端的应用程序等。它是通过嵌入或调入在标准的h t m l 语言中实现的。它的出 现弥补了h t m l 语言的缺陷，它是j a v a 与h t m l 折衷的选择，具有以下几个基本 特点： 是一种脚本编写语言。j a v a s c r i p t 是一种脚本语言，它采用小程序段的方式 实现编程。像其它脚本语言一样，j a v a s c r i p t 同样已是一种解释性语言，它提供了一 个简易的开发过程。它的基本结构形式与c ， c + + ， v b ，d e l p h i 十分类似。但它 不像这些语言一样，需要先编译，而是在程序运行过程中被逐行地解释。它与h t m l 标识结合在一起，从而方便用户的使用操作。 基于对象的语言。j a v a s c r i p t 是一种基于对象的语言，同时以可以看作一种 面向对象的。这意味着它能运用自己已经创建的对象。因此，许多功能可以来自于 脚本环境中对象的方法与脚本的相互作用。 简单性。j a v a s c r i p t 的简单性主要体现在：首先它是一种基于j a v a 基本语句 和控制流之上的简单而紧凑的设计，从而对于学习j a v a 是一种非常好的过渡。其次 它的变量类型是采用弱类型，并未使用严格的数据类型。 安全性。j a v a s c r i p t 是一种安全性语言，它不允许访问本地的硬盘，并不能 将数据存入到服务器上，不允许对网络文档进行修改和删除，只能通过浏览器实现 信息浏览或动态交互。从而有效地防止数据的丢失。 动态性的。j a v a s c r i p t 是动态的，它可以直接对用户或客户输入做出响应， 无须经过w e b 服务程序。它对用户的反映响应，是采用以事件驱动的方式进行的。 所谓事件驱动，就是指在主页( h o m ep a g e ) 执行了某种操作所产生的动作，就称为 “事件 ( e v e n t ) 。比如按下鼠标、移动窗口、选择菜单等都可以视为事件。当事件 发生后，可能会引起相应的事件响应。 跨平台性。j a v a s c r i p t 是依赖于浏览器本身，与操作环境无关，只要能运行 浏览器的计算机，并支持j a v a s c r i p t 的浏览器就可正确执行。从而实现了“编写一 次，走遍天下”的梦想。 j a v a s c r i p t 是一种新的描述语言，它可以被嵌入到h t m l 的文件之中。j a v a s c r i p t 语言可以做到回应使用者的需求事件，而不用任何的网路来回传输资料，所以当一 位使用者输入一项资料时，它不用经过传给伺服端( s e r v e r ) 处理，再传回来的过程， 而直接可以被客户端( c l i e n t ) 的应用程式所处理。 现在，可以通过j a v a s c r i p t 操作x m l h t t p r e q u e s t ，来跟数据库打交道。j a v a s c r i p t 在整个a i a x 中起到一个粘合剂的作用，将各种技术融合在一起，我们可以通过它来 8 华北电力大学硕士学位论文 。 操作d o m 和x m l ，与后台交互。但是我们也需要注意的是，j a v a s c r i p t 由于是在 客户端执行的代码，不能过长。而且，如果客户端的安全级别过高，也可能对应用 造成一定的影响。 ( 3 ) d o m d o m ( d o c u m e n t0 b j e c tm o d e l ) 是提供给h t m l 和x m l 使用的一组a p i ，提供 了文件的表述结构，并可以利用它改变其中的内容和可见物。脚本语言通过d o m 才可以跟页面进行交互。w e b 开发人员可操作及建立文件的属性、方法以及事件都 以对象来展现。比如，d o c u m e n t 就代表页面对象本身。 在传统的w e b 应用中，我们通常使用来自服务器的新的h t m l 流来刷新整个 页面，并通过提供新的h t m l 来重新定义用户界面；而在a j a x 应用中，用户界面 的更新主要是适用d o m 来完成的。w e b 页面中的h t m l 标签被组织成一个树状结 构。树的根节点是 标签，它代表这个文档。在它的内部的 表现代 表文档的主体部分，是可见的文档结构的根节点。在文档主体之内，有表格、段落、 列表以及其他的标签类型。 ( 4 ) c s s c s s 是w e b 设计沿用已久的部分，无论是在传统的w e b 应用还是在a j a x 应用 中，c s s 都是一种频繁使用的技术。样式表提供了集中定义各种视觉样式的方法， 并且可以非常方便地设置在页面的元素上。样式表可以定义一些明显的样式元素， 例如颜色、边框、背景图片、透明度和大小等。此外，样式表还可以定义元素相互 之间的布局以及简单的用户交互功能。 在传统的w e b 应用中，样式表提供了一种很有用的方法，可以在某个地方定义 一些在很多其他页面中重用的样式。在a j a x 应用中，虽然我们不在把应用思考为一 些切换的页面，但是样式表可以用最少的代码动态的为元素设置预先定义的外观。 三使用a j a x 技术后的改变 使用a j a x ，可以为i s p 、开发人员、终端用户带来可见的便捷： ( 1 ) 减轻服务器的负担。a j a x 的原则是“按需取数据”，可以最大程度的减少冗 余请求，和响应对服务器造成的负担。 ( 2 ) 无刷新更新页面，减少用户心理和实际的等待时间。特别的，当要读取大 量的数据的时候，不用像r e l o a d 那样出现白屏的情况，a j a x 使用 x m l h t t p ( x m l h t t p r e q u e s t ) 对象发送请求并得到服务器响应，在不重新载入整个 页面的情况下用j a v a s c r i p t 操作d o m 最终更新页面。所以在读取数据的过程中，用 户所面对的不是白屏，是原来的页面内容( 也可以加一个l o a d i n g 的提示框让用户知 道处于读取数据过程) ，只有当数据接收完毕之后才更新相应部分的内容。这种更新 9 华北电力大学硕士学位论文 是瞬间的，用户几乎感觉不到。 ( 3 ) 可以把以前一些服务器负担的工作转嫁到客户端，利用客户端闲置的能力 来处理，减轻服务器和带宽的负担，节约空间和宽带租用成本。 ( 4 ) 可以调用外部数据。 ( 5 ) 基于标准化的并被广泛支持的技术，不需要下载插件或者小程序。 ( 6 ) 进一步促进页面呈现和数据的分离。 四a j a x 的四个基本特点。 总结以上对a j a x 技术的分析，可以看出a j a x 技术应用应具备以下四个特点： 传统的w e b 应用 a j a x 的w e b 应用 图1 2w e b 应用对比图 特点一、浏览器中展示的是应用而不是内容 在传统的基于页面的w e b 应用中，浏览器只是一个显示文档的媒介，有人称其 为哑终端( d u m bt e r m i n a l ) 。其对用户的操作流程进行到哪一个阶段一无所知，这些 信息在服务器上以用户会话的形式保存，图1 2 描述了传统的w e b 应用的过